システム情報工学研究科修士論文概要年度平成 25 年度専攻コンピュータサイエンス指導教員氏名学位名専攻著者氏名修士（工学）中田悠介酒井宏論文題目自然画像における図方向の集団符号化～計算論と生理実験～論文概要輪郭上の点で Border-Ownership（図方向：BO）を決定することは、図地分離において重要なステップである。近年、BO 選択性を持つ細胞がサルの視覚皮質（V2, V4）において報告されており[1]、そのメカニズムとして周辺変調が提案されている[2][3]。また、周辺変調に基づいた BO 選択性細胞の計算論的モデルが提案された[2][4]。しかし，自然画像のように複雑で多様な形状に対して、単一の細胞が正確で冗長な BO 判断をすることは困難である。そこで本研究では、BO 選択性細胞集団により、局所的 BO が表現されている、という仮説を提案し、モデルシミュレーションと生理実験の 2 つのアプローチを用いて検討した。モデルシミュレーションの結果、10 個程度の BO 選択性細胞モデルを統合することにより自然画像の局所的 BO を 82%の精度で識別できた。この結果は提案仮説を支持する。また、ヒト知覚により一貫性がある刺激を用いたときほど、SVM の識別率がより高くなった。この結果は、BO 選択性細胞モデル集団による BO 表現がヒト知覚特性を再現していることを示す。次に、BO 決定に有用な周辺変調構造について検討した。実験の結果、周辺変調の空間的な偏りが大きい細胞を用いたときほど、識別率が上昇した。この偏在は、BO 決定に重要な周辺変調構造の特性の一つであることを示す。生理実験では、サルの視覚皮質から複数の細胞の反応を同時に記録し、細胞の BO 選択性の解析を試みた。実験の結果、記録が取れた 6 つの細胞の内 2 つが BO 選択性を示すことを確認し、実験系の構築に成功した。しかし、十分な数の細胞から記録が取れなかったため、反応を統合して提案仮説を検討することはできなかった。審査日平成 26 年 1 月 28 日審査員（大学名職名）（学位）（氏名）主査筑波大学教授 Ph.D.（生体工学）酒井宏副査筑波大学准教授博士（工学）亀山啓輔副査筑波大学准教授博士（工学）佐久間淳